- •1. Однокристальные микро эвм (омэвм)
- •1.1. Общие особенности управляющих микроконтроллеров.
- •1.2 Структура мк-системы управления
- •1.3. Четырехразрядные микроконтроллеры.
- •2. Микроконтроллеры семейства mcs48
- •2.1. Состав семейства mcs-48
- •2.3. Формат слова состояния
- •2.4. Условия логических переходов
- •2.5. Память программ (пп)
- •2.6. Память данных (пд)
- •2.7. Организация ввода/вывода омэвм
- •2.9. Схема синхронизации и управления мк
- •2.10 Основные отладочные режимы работы
- •2.12. Система команд
- •2.12.1 Команды пересылок
- •2.12.4. Расширение адресного пространства ву
- •2.12.5. Команды передачи управления.
- •1. Коды условных переходов
- •2. Команды безусловного перехода
- •2.12.6. Команды управления режимом работы мк
- •3. Методы расширения адресного пространства.
- •Схемная реализация метода базовых регистров.
- •4. Семейство омэвм к1816ве31/51 (iMcs-51)
- •4.1. Назначение выводов
- •4.2. Структурная схема i8051
- •4.3.Арифметико-логическое устройство
- •4.4. Организация памяти
- •4.4.1. Память программ (пзу).
- •4.4.2. Память данных (озу).
- •4.5. Область регистров специального назначения (рсн).
- •4.6. Синхронизация омэвм
- •4.7. Порты ввода-вывода.
- •Устройство портов.
- •Особенности электрических характеристик портов.
- •4.8. Таймер-счетчики
- •Режимы работы т/с.
- •4.9. Система прерываний
- •Выполнение подпрограммы прерывания. Система прерываний формирует аппаратный вызов (lcall) соответствующей подпрограммы обслуживания, если она не заблокирована одним из следующих условий:
- •4.10. Последовательный канал.
- •Скорость приема-передачи.
- •4.11.Работа с внешней памятью микроконтроллера 8051.
- •4.12. Режимы микроконтроллера 8051 с пониженным энергопотреблением.
- •4.13. Система команд кр1816ве51
- •4.13.1. Общая характеристика.
- •4.13.2. Типы команд
- •4.13.3. Способы адресации
- •5 Старших разрядов адреса рсн
- •4.13.4. Команды логического процессора
- •4.13.5. Команды пересылок
- •4.13.6. Команды логической обработки
- •4.13.7. Команды арифметической обработки
- •4.13.8. Команда передачи управления
- •5. Расширения микропроцессоров семейства mcs-51/52.
- •5.5. Маркировка микроконтроллеров фирмы Intel.
- •5.6. Pca микроконтроллера 8051.
- •Регистр режимов pca таймера-счетчика cmod.
- •Регистр управления рса таймером-счетчиком ccon.
- •5.8. Модули сравнения-захвата pca микроконтроллеров mcs-51.
- •Регистр режимов модуля сравнения захвата ссарМn.
- •Режимы работы рса.
- •5.9. Режимы работы pca микроконтроллеров семейства mcs-51. Режим захвата.
- •Режим 16-разрядного программируемого таймера.
- •Режим скоростного вывода.
- •Режим сторожевого таймера (watchdog timer).
- •Режим генерации импульсов заданной скважности.
- •5.10 Аналого-цифровой преобразователь микроконтроллеров семейства mcs-51.
- •Adcon - Регистр управления преобразователем.
- •Addat - регистр результатав преобразования.
- •Dapr - регистр программирования опорных напряжений ацп.
- •Синхронизация ацп и время преобразования.
- •5.11. Таймер счетчик т/с2 микроконтроллера 8052.
- •Регистр управление таймера/счетчика 2 t2com.
- •Режимы работы таймера/счетчика 2.
- •Регистр режима таймера/счетчика 2 т2моd.
- •Дополнительный регистр приоритетов прерываний iрн.
- •6. Семейство mcs-251
- •7. Однокристальные микроконтроллеры Intel mcs-96.
- •7.1 Общая характеристика.
- •7.2. Структура микроконтроллера.
- •7.3. Периферийные устройства. Устройства ввода и вывода данных.
- •Устройство ввода и вывода дискретных сигналов.
- •Устройства ввода и вывода аналоговых сигналов
- •Устройства обмена данными с другими микроконтроллерами и центральным процессором.
- •Устройства приема и обслуживания запросов прерывания.
- •Устройства контроля правильности функционирования микроконтроллера.
- •7.4. Характеристики микроконтроллеров подсемейств.
- •7.5. Почему 80c196 быстрее, чем 8051?
2. Микроконтроллеры семейства mcs48
2.1. Состав семейства mcs-48
Микроконтроллеры этого семейства явились одним из первых представителей однокристальных ЭВМ - микроконтроллеров. Первоначально фирмой Intel была разработана микросхема 8048, на основе модификации которой и было построено всё семейство микроконтроллеров. В структуре этого микроконтроллера явно прослеживается наследие от микропроцессора 8085 (отечественный аналог 1821ВМ85). Отечественная промышленность тоже выпускала микроконтроллеры этого семейства. Производство микроконтроллера 8048 осуществлялось в Новосибирске (КР1816ВЕ48, КР1816ВЕ49, КР1816ВЕ35, 1850ВЕ49). В таблице 1 приведены параметры этих микросхем.
Микросхемы, входящие в состав семейства MCS-48
Микроконтроллер |
ОЗУ |
ПЗУ |
Таймер |
Fт |
порты |
системная шина |
8048 |
64 байт |
1К байт |
1 |
6 |
2 |
есть |
8049 |
128 байт |
2К байт |
1 |
11 |
2 |
есть |
8035 |
64 байт |
- |
1 |
11/6 |
2 |
есть |
КР1816ВЕ48 |
64 байт |
1К байт |
1 |
6 |
2 |
есть |
КР1816ВЕ49 |
128 байт |
2К байт |
1 |
11 |
2 |
есть |
КР1816ВЕ35 |
64 байт |
- |
1 |
11/6 |
2 |
есть |
КР1850ВЕ49 |
256 байт |
2К байт |
1 |
11 |
2 |
есть |
Удачный набор периферийных устройств, возможность гибкого выбора внешней или внутренней программной памяти и приемлемая цена обеспечили популярность этому микроконтроллеру успех. К сожалению недостаточное количество параллельных портов и малые возможности внутреннего таймера привели к тому, что это семейство было быстро вытеснено семейством микроконтроллеров MCS-51.
Недостаточный объём внутренней памяти, как показал успех PIC-контроллеров фирмы microchip, не являлся определяющим в том, что это семейство микроконтроллеров исчезло с рынка. Возможно большую роль сыграло нежелание фирмы Intel снижать цены на свою продукцию. Стоимость отечественных микросхем семейства MCS-48 и MCS-51 практически не различались, поэтому естественно разработчики как только появилась возможность перешли на использование микроконтроллеров семейства MCS-51.
2.2. Структурная схема семейства ОМЭВМ К1816 ВЕ 35/48
VSS – потенциал земли;
VCC – осн. напряжение +5В; подается во время работы и при программировании РПП;
VDD – доп. напряжение +5В;во время работы обеспечивает питание только для РПД; на этот вывод при программировании РПП подается уровень +25В;
PROG – вход для подачи программирующего импульса +25В при загрузке РПП; выход стробирующего сигнала для БИС расширителя ввода/вывода;
- выводы для подключения кв. резонатора;
RST – вход сброса;
SS - совместно с ALE позволяет при отладке выполнять программу с остановом после исполнения очереди команды;
PSEN – разрешение внешней памяти программ;
ALE – строб адреса внешней памяти; используется для фиксации адреса во внешнем регистре;
RD – стробирующий сигнал при чтении из внешней ПД или УВВ;
WR – стробирующий сигнал при записи во внешнюю ПД или УВВ;
T0 – вход, опрашиваемый командами JT0 и JNT0; используется при программировании РПП; может используется для вывода сигнала синхронизации после команды ENTO CLK;
Т1 – сигнал опрашиваемой командами JT1 и JNT1; кроме того используется в качестве входа внутреннего счетчика внешних событий после исполнения команды STRT CNT;
INT – запросы прерывания от внешних источников;
EA – отключение РПП; уровень 1 на этом входе заставляет МК выполнять выборку команд только из внешней памяти программ; используется при отладке МК и при тестировании прикладной программы; 25В при программировании РПП;
P1 – 8 битный квазидвунаправленный порт ввода/вывода информации; каждый разряд может быть запрограммирован на ввод или вывод;
P2 – 8 битный квазидвунаправленный порт ввода/вывода информации; биты во время чтения из ВПП содержат старшие четыре бита счетчика команд ; используется для подключения БИС расширителя ввода/вывода (порты Р4-Р7);
Порт BUS (DB) - 8 битный двунаправленный порт ввода/вывода информации; может быть отключен от нагрузки; может выполнять прием и выдачу байтов синхронно с сигналами RD и WR; при обращении к ВПП содержит 8 младших бит счетчика команд и затем по сигналу PSEN принимает выбранную команду; при обращении к ВПД содержит 8 бит адреса синхронно с сигналом ALE и байт данных синхронно с сигналами RD и WR;
В состав АЛУвходят: комбинационная схема обработки байтов (АЛУ), буферные регистры БР1 и БР2 программно недоступные, аккумулятор, схема десятичного корректора и схема формирования признаков. При выполнении операции обработки данных вырабатываются признаки (флаги).